曹文杰 魏瑗 綜述 鄺棟明 審校
腫瘤免疫微環(huán)境由復(fù)雜的組分構(gòu)成,這些組分共同影響并決定腫瘤的生長(zhǎng)、治療響應(yīng)性以及患者預(yù)后等。在多種不同的腫瘤中,靶向或利用宿主免疫系統(tǒng)進(jìn)行抗腫瘤治療已經(jīng)被證實(shí)是可行的做法。雖然阻斷PD-1和CTLA-4的免疫檢查點(diǎn)(Immune checkpoints,ICP)療法為癌癥治療開啟了新篇章,但在多種腫瘤中的臨床緩解率仍然較低[1-2]。因此,有必要尋找免疫新靶點(diǎn)并開發(fā)更多的免疫治療藥物。
B細(xì)胞是構(gòu)成腫瘤免疫微環(huán)境的重要組分。腫瘤內(nèi)部含有豐富多樣的B細(xì)胞群體,以至于同一類型腫瘤不同患者的腫瘤浸潤(rùn)B細(xì)胞(Tumor infiltrating B cells,TIL-Bs)構(gòu)成均不一致[3]。根據(jù)TIL-Bs在腫瘤內(nèi)的功能,可以大致分為分泌抗體的腫瘤浸潤(rùn)漿細(xì)胞(Tumor infiltrating plasma cells,TIL-PLCs)、免疫調(diào)節(jié)性B細(xì)胞(Regulatory B cells,Bregs)和具有抗原呈遞能力的B細(xì)胞(Antigen presenting B cells,APBs)等[4]。龐大且復(fù)雜的異質(zhì)性意味著TIL-Bs擁有著具體且豐富的免疫調(diào)控作用,繼而對(duì)腫瘤進(jìn)展有著多種的影響。已有研究顯示靶向某些類型的TIL-PLCs和Bregs有助于增強(qiáng)ICP療法的響應(yīng)性及療效。然而,目前探索靶向TIL-Bs的免疫療法研究極其匱乏,也少有概述和總結(jié)TIL-Bs異質(zhì)性構(gòu)成與免疫調(diào)控關(guān)系的文獻(xiàn)綜述。
本文總結(jié)了TIL-PLCs、Bregs和APBs在腫瘤免疫治療領(lǐng)域的新近研究進(jìn)展,分析了靶向TIL-PLCs影響ICP療效的作用與可能機(jī)制,以及漿細(xì)胞對(duì)接受ICP療法病人預(yù)后的指征價(jià)值。此外,本文還介紹了主要的Bregs亞型,以及靶向清除腫瘤內(nèi)Bregs的主要策略及其與ICP協(xié)同的抗腫瘤效果。在APBs描述部分,重點(diǎn)關(guān)注APBs過繼細(xì)胞療法的臨床前和臨床研究數(shù)據(jù)及應(yīng)用前景。最后對(duì)未來TIL-Bs可能的研究方向進(jìn)行了展望。概述和總結(jié)TIL-Bs異質(zhì)性構(gòu)成,了解和分析TIL-Bs異質(zhì)性與腫瘤免疫的關(guān)系將有助于研究人員探索和開發(fā)靶向TIL-Bs的免疫療法,推動(dòng)TIL-Bs研究領(lǐng)域的發(fā)展。
與正常B細(xì)胞群相比,TIL-Bs的亞群具有復(fù)雜的異質(zhì)性[5],其中記憶B細(xì)胞和漿細(xì)胞具有最復(fù)雜的異質(zhì)性[6-7]。漿細(xì)胞的異質(zhì)性體現(xiàn)為漿細(xì)胞的抗體類別轉(zhuǎn)換,且與腫瘤免疫密切相關(guān)。在肝細(xì)胞癌中,Wei等[8]發(fā)現(xiàn)漿細(xì)胞表達(dá)大量的γ鏈恒定區(qū)(Germline γ-chain constant region,Cγ),這是細(xì)胞通過類別轉(zhuǎn)換重組形成IgG的特征。scRNA-seq數(shù)據(jù)顯示非小細(xì)胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)中B細(xì)胞主要由原初型樣亞群和漿樣細(xì)胞(Plasma-like cells)組成,其中TIL-PLCs以IgG抗體類型為主[9]。單細(xì)胞IgH(免疫球蛋白重鏈)分析指出三陰性乳腺癌患者的腫瘤較外周血中含有更高比例的IgG陽性細(xì)胞、較少IgD和IgM陽性細(xì)胞,而IgA陽性細(xì)胞的比例基本沒有差別,這說明三陰性乳腺癌中大部分TIL-Bs都是B細(xì)胞受體(B cell reccptor,BCR)活化的細(xì)胞[5]。在前列腺癌中,研究人員發(fā)現(xiàn)漿細(xì)胞傾向于IgA的轉(zhuǎn)換[10],而前列腺癌中IgG的表達(dá)量與病人的良好預(yù)后呈現(xiàn)正相關(guān)[11]。由于許多毒素和外源性物質(zhì)也是致癌物,在抵御環(huán)境異生物質(zhì)的過程中,IgE提供針對(duì)癌變和癌癥的保護(hù)性免疫[12]。因此在高癌變風(fēng)險(xiǎn)暴露組織中,IgE+漿細(xì)胞可能發(fā)揮著其他漿細(xì)胞無法替代的作用。
長(zhǎng)期以來漿細(xì)胞在抗腫瘤治療中的作用被低估,新近研究結(jié)果愈發(fā)突顯漿細(xì)胞在ICP臨床治療中的重要作用??贵w依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)是腫瘤抗原特異性B細(xì)胞參與抗腫瘤反應(yīng)的重要免疫防御機(jī)制。NK細(xì)胞是表達(dá)Fc受體(Fc receptor,F(xiàn)cR)的細(xì)胞毒作用細(xì)胞,因此它也是ADCC主要的效應(yīng)細(xì)胞。靶向NK細(xì)胞ICP的單克隆抗體可以激活NK細(xì)胞并增強(qiáng)腫瘤抗原特異性抗體相關(guān)的ADCC,如莫那立珠單抗(Monalizumab)通過阻斷NKG2A,激活NK細(xì)胞,執(zhí)行細(xì)胞毒效應(yīng)[13]。因此腫瘤相關(guān)IgG1含量高的患者對(duì)這種藥物的響應(yīng)性會(huì)更好[14]。已有研究證實(shí)IgA(尤其是靶向腫瘤抗原,如HER2/neu+和EGFR+腫瘤[15-16]的IgA)可通過FcαRI結(jié)合巨噬細(xì)胞和嗜中性粒細(xì)胞,驅(qū)動(dòng)ADCC和抗體依賴性細(xì)胞吞噬作用(Antibody-dependent cellular phagocytosis,ADCP)殺死腫瘤細(xì)胞[15,17]。值得一提的是,與具有相同可變區(qū)的IgG相比,IgA可通過嗜中性粒細(xì)胞發(fā)揮更強(qiáng)的ADCC和ADCP[15,18]。雖然相比于IgG和IgA,體內(nèi)IgE濃度低且IgE+漿細(xì)胞壽命短暫,但I(xiàn)gE在應(yīng)對(duì)致癌物質(zhì)和避免癌變過程中具備獨(dú)特的免疫功能。7,12-二甲基苯并(a)蒽(7,12-dimethylbenz[a]anthracene)是常見的致癌物質(zhì),人體長(zhǎng)期暴露在有7,12-二甲基苯并(a)蒽的環(huán)境中可能會(huì)導(dǎo)致皮膚癌的發(fā)生。Crawford等[12]研究顯示7,12-二甲基苯并(a)蒽誘導(dǎo)的上皮DNA損傷會(huì)刺激組織駐留的γδT細(xì)胞,從而啟動(dòng)CD4+αβT細(xì)胞分泌IL-4,促進(jìn)IgE+B細(xì)胞的產(chǎn)生,進(jìn)一步防止皮膚癌變。除了預(yù)防癌變,IgE類型的FRα抗原特異性抗體通過巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的ADCC和ADCP治療卵巢癌,治療效果甚至優(yōu)于具有同等特異性的IgG1類別抗體[19-21]。另一方面,IgE也能趨化效應(yīng)細(xì)胞(如單核/巨噬細(xì)胞)至卵巢癌附近,并促進(jìn)它們向抗腫瘤的方向極化[19]。因此,根據(jù)病人的實(shí)際情況以及抗體藥物類別特性,調(diào)整用藥策略或可增強(qiáng)抗體介導(dǎo)的腫瘤殺傷及機(jī)體保護(hù)性免疫效應(yīng)。
除與免疫治療直接相關(guān),漿細(xì)胞的抗體類別也逐漸成為ICP臨床反應(yīng)的參考指標(biāo)。在首個(gè)晚期或轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌患者(鉑類治療失敗)PD-L1治療的Ⅱ/Ⅲ期臨床試驗(yàn)(“POPLAR”及“OAK”)中,Patil等[22]證實(shí)接受阿替利珠單抗治療后TIL-Bs和漿細(xì)胞與病人良好的整體生存呈顯著的正相關(guān)。Leader等[23]定義了一組指征病人無進(jìn)展生存期的免疫模塊(Immune module)——LCAMhi,該模塊也能指征阿替利珠單抗治療后病人良好的整體生存時(shí)間,高密度的IgG+漿細(xì)胞和低密度的B細(xì)胞是其中一項(xiàng)指標(biāo)。Shalapour等[10]發(fā)現(xiàn)在耐受奧沙利鉑的前列腺癌小鼠模型中,IgA+漿細(xì)胞同時(shí)具備分泌IL-10和表達(dá)PD-L1的能力,因而也會(huì)導(dǎo)致CD8+T細(xì)胞耗竭。而使用阿替利珠單抗治療則可阻斷IgA+漿細(xì)胞的免疫負(fù)調(diào)控功能,從而防止T細(xì)胞耗竭,最終使一線鉑類化療失效患者從PD-L1抑制劑治療中獲益[24]。然而漿細(xì)胞在ICP臨床治療中作用的分子機(jī)制仍不清楚,加快腫瘤中漿細(xì)胞的研究步伐將有助于推動(dòng)抗腫瘤免疫療法的發(fā)展。
腫瘤浸潤(rùn)Bregs通常指產(chǎn)生IL-10和TGFβ的B細(xì)胞。隨著大量研究證據(jù)的出現(xiàn),研究者認(rèn)為CD138hi漿細(xì)胞(漿母細(xì)胞或漿細(xì)胞)是自身免疫病、感染性疾病和腫瘤中IL-10的主要來源[25]。在前列腺癌小鼠模型中,研究者發(fā)現(xiàn)IgA+漿細(xì)胞具有免疫調(diào)節(jié)功能[10]。雖然理論上癌細(xì)胞的免疫原性死亡會(huì)增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞的腫瘤殺傷效率,但奧沙利鉑無法控制小鼠較大的前列腺癌腫瘤生長(zhǎng)。隨后機(jī)制研究證實(shí)奧沙利鉑會(huì)同時(shí)促進(jìn)IgA+CD19+CD138+B220loBregs的分化,這種IgA+免疫調(diào)節(jié)漿細(xì)胞表達(dá)IL-10、PD-L1和FasL,從而抑制CD8+T細(xì)胞的抗腫瘤功能[10]。在非腫瘤模型中也鑒定了諸如LAG3+CD138hiBregs[25]、CD138+CD44hiCD43hiCXCR4hiMHC-IIhiB220loCD38loCXCR5loBlimp-1loBregs[26],然而腫瘤中是否存在上述表型的Bregs仍有待進(jìn)一步探索。
除免疫調(diào)節(jié)性漿細(xì)胞以外,腫瘤中也存在著非漿細(xì)胞樣的Bregs。Blair等[27]從健康人外周血中分離并證實(shí)CD19+CD24hiCD38hiB細(xì)胞在體外抑制Th1細(xì)胞分化,這種抑制作用主要通過IL-10的釋放以及CD80/CD86的結(jié)合介導(dǎo)。Flores-Borja等[28]進(jìn)一步證實(shí)外周血中這群Bregs維持著調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Regulatory T cells,Tregs)和Th1/Th17“細(xì)胞池”的分化平衡。一方面Bregs抑制CD4+T細(xì)胞向Th1/Th17分化并控制過度促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生;另一方面,Bregs可將效應(yīng)T細(xì)胞轉(zhuǎn)換成Tregs,調(diào)節(jié)免疫效應(yīng),避免過激的自身免疫發(fā)生[28]。多發(fā)性骨髓瘤環(huán)境中也存在同樣表型的CD38hiBregs,通過IL-10維持免疫抑制微環(huán)境[29-30]。產(chǎn)生IL-35的B細(xì)胞(i35-Bregs)是新近發(fā)現(xiàn)的Bregs亞群。盡管一些研究分別在體內(nèi)外證實(shí)重組因子IL-35與i35-Bregs的分化有關(guān)[31],但目前誘導(dǎo)i35-Bregs分化的主要細(xì)胞類型和IL-35產(chǎn)生的主要分子機(jī)制仍有待深入研究和闡明[32]。在許多腫瘤組織中都檢測(cè)到增多的i35-Bregs,并且已經(jīng)證實(shí)i35-Bregs與胃癌進(jìn)展有關(guān)[33]。在乳腺癌小鼠模型中,i35-Bregs細(xì)胞通過誘導(dǎo)Tregs分化和免疫抑制效應(yīng)而促進(jìn)肺轉(zhuǎn)移灶的形成[34]。在胰腺癌中,Bregs通過IL-35發(fā)揮抑制CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)和細(xì)胞毒性效應(yīng)的作用[35]。
由于在腫瘤中Bregs主要執(zhí)行免疫調(diào)節(jié)的功能,靶向和消除Bregs有希望成為有效的抗腫瘤免疫療法。在結(jié)直腸癌[36]和皮膚T細(xì)胞淋巴瘤[37]中,消除CD20+B細(xì)胞能積極地控制疾病進(jìn)展。然而,在部分腫瘤中Bregs和IL-10+漿細(xì)胞通常不表達(dá)CD20膜蛋白,因此靶向CD20的抗體治療通常不能清除這些免疫抑制性B細(xì)胞[10,38],這可能就是CD20抗體療法不能遏制腎細(xì)胞癌和黑色素瘤進(jìn)展的原因之一[39]。由于CD20抗體并不能有效清除免疫抑制性B細(xì)胞,CD38[29]、CD138[40]和質(zhì)膜IgA正逐漸成為可替代CD20的藥物靶點(diǎn)。在多發(fā)性骨髓瘤病人體內(nèi),CD38不僅表達(dá)在骨髓瘤細(xì)胞表面,也能表達(dá)在髓系抑制性細(xì)胞和Bregs表面,因此CD38+Bregs與削弱免疫監(jiān)視并促進(jìn)疾病進(jìn)展有關(guān)。通過達(dá)雷妥尤單抗(Daratumumab)可以有效清除上述細(xì)胞,恢復(fù)ADCC介導(dǎo)的癌細(xì)胞清除[29-30]。此外,靶向清除CD138+骨髓瘤細(xì)胞的雷英妥昔單抗(BT062)已經(jīng)進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗(yàn)(ClinicalTrials.gov identifier,NCT01001442),用于治療復(fù)發(fā)難治性多發(fā)性骨髓瘤患者。雖然BT062可以靶向CD138+骨髓瘤細(xì)胞,但是目前仍不清楚骨髓瘤患者免疫抑制微環(huán)境中是否存在CD138+Bregs,以及BT062是否能靶向清除腫瘤免疫抑制環(huán)境中的Bregs。
大部分實(shí)體瘤都不同程度地存在著免疫抑制現(xiàn)象,因此很容易聯(lián)想到能否通過阻斷Bregs的調(diào)節(jié)功能從而增強(qiáng)患者ICP治療響應(yīng)和療效。無論是在胰腺癌小鼠模型中還是胰腺癌患者體內(nèi),PD-1抗體療法均不能抑制胰腺癌細(xì)胞增殖和疾病進(jìn)展[41]。有報(bào)道指出,通過基因編輯完全敲除小鼠IL-35的表達(dá),胰腺癌恢復(fù)了對(duì)PD-1抗體療法的敏感性[42]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)Bregs通過分泌IL-35抑制胰腺癌中CD8+T細(xì)胞的浸潤(rùn)和效應(yīng)功能。因此特異性敲除小鼠B細(xì)胞中的Ebi3(IL-35亞基)可顯著增強(qiáng)PD-1抗體的治療效果,抑制胰腺癌的生長(zhǎng)[35]。雖然愈來愈多的研究證實(shí)腫瘤中存在免疫調(diào)節(jié)功能的Bregs,但很遺憾目前針對(duì)Bregs的定制療法仍鮮有研究。
有學(xué)者認(rèn)為APBs攝取非特異抗原的能力不足,并且抗原特異性B細(xì)胞在腫瘤中浸潤(rùn)的數(shù)量稀少[43]。因而大多數(shù)研究者都傾向?qū)ふ液桶l(fā)掘如何提高樹突細(xì)胞(DCs)的抗原呈遞功能,促進(jìn)T細(xì)胞免疫,例如基于DCs的抗腫瘤疫苗[44]。事實(shí)上,有報(bào)道指出抗原濃度較低時(shí)B細(xì)胞比DCs的抗原親和力更高[45]。另一方面,出于經(jīng)濟(jì)成本考慮,制備大量DCs用于臨床抗腫瘤疫苗顯然是更難實(shí)現(xiàn)的,基于APBs的抗腫瘤疫苗成為了DCs疫苗的首選替代方案[44]。
由于重組CD40L蛋白可以提供特異性的B細(xì)胞增殖和激活信號(hào),因此成為了誘導(dǎo)APBs的優(yōu)勢(shì)方案,由此生產(chǎn)的治療型B細(xì)胞稱之為CD40B細(xì)胞[46]。Ritchie等[47]向小鼠體內(nèi)注射淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎病毒(LCMV)糖蛋白抗原刺激后的CD40B細(xì)胞能明顯抑制LL-LCMV(表達(dá)LCMV糖蛋白33-41殘基片段的Lewis肺腺癌LLTC細(xì)胞系)細(xì)胞系皮下外植瘤的生長(zhǎng)。其他臨床前實(shí)驗(yàn)也相繼提出利用抗原特異性B細(xì)胞進(jìn)行免疫治療似乎可進(jìn)一步提升抗腫瘤療效[48-49]。Moutai等[50]分離小鼠雞蛋溶菌酶(HEL)抗原特異性B細(xì)胞,并用表達(dá)CD40L和BAFF的細(xì)胞及重組IL-4和IL-21共同誘導(dǎo)B細(xì)胞激活和擴(kuò)增,形成了體外誘導(dǎo)的生發(fā)中心B細(xì)胞(iGB,induced germinal center B cell)。向穩(wěn)定表達(dá)抗原HEL的B16黑色素瘤小鼠注射iGB可有效減少和消退肺轉(zhuǎn)移灶。在E.G7淋巴瘤和Panc02-OVA胰腺癌小鼠模型中,Wennhold等[49]證實(shí)相比多克隆非特異性B細(xì)胞通過胞吞方式攝取抗原,B細(xì)胞通過抗原特異性BCR能更有效地?cái)z取、加工和呈遞抗原,促進(jìn)抗腫瘤免疫反應(yīng)和腫瘤消退。除了上述直接通過體外技術(shù)將抗原加載到B細(xì)胞,還可通過腫瘤患者的活檢樣本和血液中分離已具備抗原特異性BCR的B細(xì)胞。目前在小鼠中使用分離的抗原特異性CD40B細(xì)胞能獲得良好的抗腫瘤效果[50]。目前有一項(xiàng)臨床研究顯示體外培育的藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)級(jí)B細(xì)胞可用于快速恢復(fù)異種基因干細(xì)胞移植患者的體液免疫,他們開展的劑量遞增臨床研究證實(shí)B細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移療法的耐受性良好[51]。綜上,未來仍值得繼續(xù)開展APBs過繼細(xì)胞療法的相關(guān)臨床研究。
充分理解TIL-Bs異質(zhì)性及其在免疫微環(huán)境中的作用機(jī)制有助于研究者開發(fā)靶向特定B細(xì)胞亞群的抗腫瘤免疫療法。除了TIL-Bs的亞群分類和組成,空間三維結(jié)構(gòu)特性也賦予了B細(xì)胞異質(zhì)性更多的內(nèi)涵??臻g上,B細(xì)胞與癌巢的距離、B細(xì)胞處在的基質(zhì)環(huán)境或不同B細(xì)胞周圍細(xì)胞的構(gòu)成情況的差異都可能與免疫治療響應(yīng)性和病人臨床預(yù)后等情況相關(guān)[4]。隨著空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)和多組學(xué)研究的興起,B細(xì)胞亞群的空間結(jié)構(gòu)特性將得到更充分的挖掘[52]。未來研究中更多更新的空間研究技術(shù)將為B細(xì)胞在腫瘤免疫中的作用與機(jī)制提供新的見解,為抗腫瘤免疫治療創(chuàng)造更有價(jià)值的臨床療法。